JP2753699B2 - 木材処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は木材処理方法、特
に建築や家具等に用いる板や割材を製材するに当たっ
て、木材の持つ固有の性質を是正できないものとしてい
るため、丸太からの歩留まり率の甚だしい悪い固定され
た既存の製材方法で行なうものとしているのを是正し、
歩留まり率が約２倍になる程の、木材処理の基本技術の
是正に関するものである。

【０００２】より詳細には、本件出願人が「スピドラ乾
燥法」と名付けた、圧力容器内での飽和蒸気の加圧圧力
を変動させる方法により、いくら製材盤が厚くても、均
一に収縮していく木材、即ち割れ歪みを発生する原因を
取り除いた木材にする技術の応用に関するもので、この
処理をした木材を「スピドラ処理材」と称する。

【０００３】

【従来の技術】従来は、細胞腔内の含有水の発散を困難
なものとし、製材品の厚さ方向も長さ方向も、共に含水
率を均一に下げることは不可能とされていた。その為、 ａ．木材が乾燥して行く過程で、収縮する部分が異なる
ので、割れ歪みの発生は不可抗力とし、製材品に割れ歪
みが比較的に発生の少ない厚さの薄い方向の板状に製材
して乾燥するものとし、割れ歪みの発生そのものを防止
する工法が開発されたことはなかった。 ｂ．丸太を厚盤に製材すると、丸太の中芯より反対方向
に反るが、その反りは、是正出来ないとされていたため
に、反りの発生の少ない厚さの薄い方向の板を取る製材
方法を行なって、木材乾燥していた。 ｃ．建築や家具等に使用する木材製品の総ては、ａとｂ
との理由によって、乾燥する過程で、製材品に割れ歪み
が発生するものとし、板又は割り材の薄い方向で、使用
される厚さに、歪みのロスと、収縮する量と、削りロス
とを加算した寸法の厚さに製材するものとし、木材乾燥
してから、割れ歪みの欠点を除去する木取りを行い、所
定の寸法に製材していた。 ｄ，乾燥して行く過程で割れのロスが発生するものとし
て、必要な量より、ロス発生の分を加算して製材してお
くものとされていた。 ｅ，板目材はカップ状に反る、柾目材は横反り状に反る
ものとされているため、若干の高級材の部類とされて板
の大部分の板は、丸太からの歩留まり率の著しい悪く、
複雑な追い柾取りの製材を行なうものとされていた。

【０００４】他方、本件出願人は圧力容器内での飽和蒸
気の加圧圧力を変動させ、乾燥して行く過程で、全体を
均一に収縮させることができ、いくら厚くても割れ歪み
の発生がなく、製材する時に発生する反りを是正し、平
滑な盤状態に是正することが出来るようにした「スピド
ラ乾燥法」を開発し、提案するに至った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在で
も、木材が乾燥して行く過程で、大量の割れ歪みや反り
のロスが発生するのは不可避であるとして、なるべく、
そのロスの発生が少なくなる厚さに製材してから、木材
乾燥を行い、乾燥を終えてから、発生した欠陥部分を除
去する歩留まりの極めて悪い生産の仕方が続けられてい
る。

【０００６】地球上の森林が危機状態にあるのは誰もが
承知しているが、地球上の森林危機を防ぐことは、伐採
する樹木の容積率より、植林した樹木が成長し容積率が
増加しない限り不可能である。成長の速い樹木を早急に
大量に植林したとしても、成長する迄に長時間かかるの
で、その間、伐採した樹木の歩留まり率を極限迄高めね
ば地球の森林を守ることが出来ない。

【０００７】本発明はかかる状況において、本件出願人
の開発に係る「スピドラ乾燥法」を応用することによ
り、歩留まりの極めて悪い従来の生産方法を是正し、地
球上の森林を守ることができる木材処理方法を提供する
ことを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る木
材処理方法は、最初に、生産品目の広い方向に収縮分を
加算した厚さの盤の第一回目の製材を行い、その厚さの
厚い製材盤を桟積みして、圧力容器に入れ、飽和蒸気の
加圧圧力を変動させる工程を、加圧圧力の低い工程と高
い工程の２回の処理にて、割れ歪みの発生しない「スピ
ドラ処理材」にし、圧力容器より取出し、この「スピド
ラ処理材」が熱を持っている間に、薄鋸で、使用される
厚さに収縮分を加算した寸法の厚さに、第二回目の製材
をした後、桟積みして自然又は除湿乾燥を行なうように
したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】従って、本発明によれば、割れ歪みや反りのロ
スを発生しない木材原料にすることができ、伐採した樹
木の歩留まり率を著しく向上させることができる。

【００１０】従来なら、乾燥工程中に割れのロスが発生
するとして、必要以上の厚み又は巾の製材品を用意して
おかねばならなかったのが、本願の方法なら、歪みのロ
スが発生しないので、余分の寸法を加算した製材にして
おく必要がない。

【００１１】従来なら、乾燥工程中に割れ歪みのロスを
見越して余分な枚数を製材していたが、ロスを見越す必
要がない。

【００１２】丸太の中芯より横反りした製材盤を平滑な
直材の盤にすることが出来ないという従来からの方法を
是正し、複雑にして歩留まりの悪い追い柾挽きの製材の
必要もない。

【００１３】

【発明の実施の態様】次に、本発明の処理方法を本発明
が基礎とする「スピドラ処理材」の作り方とともに説明
する。木材の性質上から発生する反りのある製材盤を含
めて、一段に並べる盤の厚さを同じ様にして桟の上に積
載して、圧力容器に入れ、扉を閉め、凝縮水放出バルブ
を開けて、ボイラーからの４kg以上の圧力を有する飽和
蒸気を、圧力容器内に噴射させれば、圧力容器内に当初
から存在していた加圧されていない空気は、凝縮水放出
バルブから出て行き、圧力容器内が飽和蒸気に満たされ
る様になれば、凝縮水放出バルブから蒸気が吹き出す状
態になるので、凝縮水放出バルブの開放状態を少なく
し、飽和蒸気による加圧圧力を変動させる運転に入る。

【００１４】凝結水放出バルブの開放を少なくして、圧
力容器内に飽和蒸気を噴射を続け、凝結水放出バルブよ
り放出される蒸気量より多い飽和蒸気の量を噴射し続け
れば圧力容器内の加圧圧力が上昇が始まる。

【００１５】凝結水放出バルブの一部を開放したまま、
４kg以上の圧力を有する飽和蒸気を圧力容器内に噴射し
続け、圧力容器内の圧力が１．７kgになれば、飽和蒸気
の注入を電磁弁にて自動的に停止し、圧力容器内の圧力
を次第に低下させて行き、１．２kg迄下がれば、電磁弁
を自動的に開き、飽和蒸気の注入を再開させるようにす
ると、圧力容器内の飽和蒸気の圧力は１．２〜１．７kg
の範囲で変動し、かかる圧力の変動する飽和蒸気にて製
材盤が加圧加熱されることになる。

【００１６】００１５の第１の加圧加熱処理では、圧力
容器内に桟積みされている木材の厚さをmmで計測した数
字を分に換算した分数の半分の分数の時間の間、その加
圧加熱処理を行なう。

【００１７】次いで、凝結水放出バルブの一部を開放し
たまま、圧力容器内の飽和蒸気による加圧巾を１．４〜
２．２kgに変更し、処理時間は原則として先のmmで計測
した数字を、分に換算した分数の時間とし、製材盤に対
し、圧力の変動する飽和蒸気によって第２の加圧加熱処
理を行なう。

【００１８】圧力容器内の桟積みされた木材に対して、
飽和蒸気による加圧加熱を二回に分けて実施するのは、
当初から、高圧の飽和蒸気で処理う行なうと、製材盤内
に当初からある低温の含有水が製材盤の中芯部に押し込
まれ、中芯部に低温水塊が発生し、製材盤内の温度が均
一化するのに困難を極めるからである。

【００１９】００１７の飽和蒸気の変動圧による第２の
加圧加熱処理を行なっている間に、木材の個性とされて
いた製材盤の欠陥、具体的には製材盤を作る製材を行な
った時に、木材の中芯線より外に反っていた製材品も、
平滑な直材になってしまい、板目材はカップ状に反る性
質と平柾材は横反りする性質による欠陥も解消されてし
まう。

【００２０】００１７の第２の加圧加熱処理において、
処理時間を「原則として」とした理由は、細胞腔内の含
有水は動かないために、細胞腔内の含有水に対する加熱
は、細胞腔の近くの導管や毛細管からの熱伝熱にて行わ
れるので、樹種によっては細胞腔が固まっている樹種が
あるので、この場合稀に００１６の第２の加圧加熱処理
における処理時間より２割りの加算を必要とする樹種が
存在しているからである。

【００２１】００１５の飽和蒸気の変動圧力による第１
の加圧加熱処理をしている時、加圧圧力が上昇して行く
間に、製材盤表面の温度が低いために製材盤表面に発生
した高温の凝結水が、製材盤の導管を通って、内部に押
し込まれて行き、加圧圧力が低下して行く間に、製材盤
内に当初からあった低温の含有水が、加圧されていた時
の反動で、製材盤表面に向かって行き、製材盤の表面に
発生した高温の凝結水と製材盤内に当初からある低温の
含有水が混合する状況がおき、００１６の分数の時間
で、製材盤内の温度は１００℃を越えて来る様になる。

【００２２】同様にして、００１７の第２の加圧加熱処
理時も、００１５の第１の加圧加熱処理時と同じ現象が
起き、所定の時間を経れば、製材盤内の温度は飽和蒸気
の２kgの温度の１２０℃に均一化される。

【００２３】製材盤の導管や毛細管内の含有水は、飽和
蒸気の変動加圧で動くのに対し、細胞腔内の含有水は、
飽和蒸気の変動加圧を加えても動かないが、製材盤の表
面からではなく、細胞腔近くの導管や毛細管からの熱伝
熱により、００１７の分数の時間で、細胞腔内の含有水
の温度も同一になる。

【００２４】００１７の第２の加圧加熱処理を終えて、
圧力容器内の製材盤が内部温度も含めて１２０℃になっ
ているので、飽和蒸気の噴射を停止し、凝結水放出バル
ブの開放をやや大きくすると、圧力容器内に溜まってい
る凝結水と飽和蒸気の放出が始まり、圧力容器内の圧力
が低下して行くので、製材盤内の全含有水には一斉に沸
騰現象が起きて、製材盤内の含有水は気体となって、発
散せずに残っている含有水の中を通りぬけ、均一な発散
現象が起きる。

【００２５】製材盤の乾燥を困難にしていた細胞腔内の
含有水も、与えられた熱量に比例して気体となって発散
するので、全細胞腔も、均一な空洞部分を有する製材盤
となっているために、圧力容器から取り出した製材盤の
細胞腔内の含有水は、まだ残っているが、隣の細胞腔の
空洞部分に移動しうる状態となっているので、製材盤内
の含有水の発散に困難な部分が無くなり、製材盤全体が
均一に収縮して行く木材となったために、この処理を終
えた製材盤は、避けて通れないものとしていた割れ歪み
が発生しない木材にすることが出来る様になった。

【００２６】００２５の処理を終えた製材盤を、圧力容
器より取り出すと、製材盤内部が暖かいので、約２時間
後程、猛烈な湯気の蒸発が起こっている。

【００２７】００２５の処理を終えた製材盤は、圧力容
器から取り出してから約１５時間程は、まだ中芯部に暖
か味が残っており柔らかいので、薄鋸で、使用される厚
さに収縮率を加算した寸法の厚さに、二回目の製材をし
うる。

【００２８】この二回目の製材した木材を桟積みして、
自然乾燥や除湿乾燥すると、割れ歪みのロスが発生せ
ず、平滑な状態で乾燥材になってしまうので、鉋の荒ら
削りする必要のない、サンダー処理で充分仕上げられる
乾燥材になっている。

【００２９】

【発明の効果】以上の実施例に説明した様に、従来で
は、木材を使用しうる状態になる迄に、割れ歪みや反り
によるロスを避けられないとしていたために、使用され
る量より余分に製材したり、そのロスを含めた安全とし
ていた余分の厚さや、余分の巾の製材が必要なくなっ
た。

【００３０】丸太から厚い製材盤を取る製材を行なえ
ば、丸太の中芯より反対方向に反る性質であったが、０
０１７の工程を行なっている時、反っていた製材盤は平
滑になってしまうので、００２７の二回目の製材を行な
うことが可能となった。

【００３１】樹木を伐採してから、使用出来る迄の木材
処理の入り口の製材において、木材には割れ歪みや反り
が起きるものとしていた概念の心配がなくなったため
に、大胆な歩留まり重視した製材を行なえる様になり、
伐採される樹木を少なくさせる事が出来ることとなっ
た。

【００３２】板目材はカップ状に反り、柾目材は横反り
するという考えを木材の公理としていたものが、その様
な現象が起こらず、木材の公理でないと否定されたため
に、歩留まり率の悪い追い柾取りの製材を行なう必要が
なくなった時、丸太からの歩留まり率は、約２倍に向上
できることとなった。

【００３３】本発明の精神に則って、世界の木材処理の
関連業者が取り組んでもらえば、伐採した樹木の歩留ま
りが向上しただけ、樹木を伐採する量を減少させられ、
地球上の森林危機になる時期を遅らせられることになっ
て、地球を守れる技術開発だと考える。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用目的の巾方向の寸法に収縮率を加算
   した寸法の厚さに製材した同じ厚さの製材盤を桟積みし
   て圧力容器に入れ、飽和蒸気を用いて、２回の異なる変
   動圧力でもって製材盤に対して加圧加熱を加えることと
   し、 １回目は大気圧以上の圧力であって、かつ所定圧力巾で
   変動する圧力にて加圧加熱を加えた後、 ２回目は１回目より高い圧力であって、かつ所定圧力巾
   で変動する圧力にて、１回目の処理時間の約２倍の時間
   の間加圧加熱処理して、製材盤全体の温度を約１２０°
   Ｃにしてから、 木材内の全含有水を沸騰させるために、加圧圧力が大気
   圧の近く迄になるように圧力容器より飽和蒸気を自然放
   出させ、 圧力容器内の飽和蒸気の自噴速度が遅くなった時に圧力
   容器を密閉して真空ポンプを動かし、圧力容器内の圧力
   が大気圧より下回った時に圧力容器の扉の安全装置を外
   すとともに、真空ポンプの運転を止めて製材盤より出る
   蒸気の放出によって圧力容器内の圧力を大気圧以上とな
   し、 圧力容器の扉が自然に開いて来る状態になってから、圧
   力容器内より製材盤を取り出し、 この取り出した製材盤の暖かい内に、薄鋸で、使用する
   厚さ方向の寸法に収縮する率を加えた寸法の厚さに製材
   し、この製材した板を桟積みし、自然乾燥又は除湿乾燥
   を行なう製材品の乾燥から使用しうる工程において、 製材する時期を、圧力容器内の桟積み製材盤に飽和蒸気
   による加圧加熱処理を加える前後に２回に分けることを
   特徴とする、製材方法と時期の変更によって歩留まり率
   を著しく増加させる木材処理方法。